[發(fā)明專利]一種以服務(wù)質(zhì)量為中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化方法及系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310038437.3
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116074211A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張劍;李磊;劉偉東;劉小琛;謝秦;李丹;李曉輝;梁彬
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)天津市電力公司;國網(wǎng)天津市電力公司營銷服務(wù)中心;天津大學(xué)
• 主分類號: H04L41/5022
• 分類號: H04L41/5022;H04L41/5051;H04L41/142;H04L67/12;G06N20/00;G06N7/01
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

1.一種以服務(wù)質(zhì)量為中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：根據(jù)承載人-車-樁-網(wǎng)信息交互的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中不同互動業(yè)務(wù)對通信服務(wù)質(zhì)量的需求，將互動業(yè)務(wù)分為高優(yōu)先級服務(wù)和低優(yōu)先級服務(wù)；

步驟2：根據(jù)高優(yōu)先級服務(wù)對通信服務(wù)質(zhì)量的需求，求解其通信服務(wù)質(zhì)量約束條件，并在此基礎(chǔ)上建立多約束的最優(yōu)目標函數(shù)，其中，所述通信服務(wù)質(zhì)量約束條件包括延時約束、可靠性約束、誤碼率約束；根據(jù)低優(yōu)先級服務(wù)對通信服務(wù)質(zhì)量的需求，對低優(yōu)先級服務(wù)設(shè)定最低通信服務(wù)質(zhì)量閾值，達到最低通信服務(wù)質(zhì)量閾值后，提高其優(yōu)先級，作為高優(yōu)先級服務(wù)進行處理；

步驟3：根據(jù)所述多約束的最優(yōu)目標函數(shù)，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源分配問題表述為馬爾可夫決策過程，建立基于強化學(xué)習的最優(yōu)目標函數(shù)求解模型，進行最優(yōu)目標函數(shù)的求解，其中，模型參數(shù)在云端網(wǎng)絡(luò)控制中心采用強化學(xué)習方法訓(xùn)練獲得；

步驟4：根據(jù)求解的結(jié)果，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸發(fā)送終端，動態(tài)調(diào)整異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源分配模型中獎懲因子的范圍，完成以服務(wù)質(zhì)量為中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化，其中，獎懲因子為不同互動業(yè)務(wù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源分配中所占的權(quán)重。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以服務(wù)質(zhì)量為中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化方法，其特征在于，所述信息傳輸發(fā)送終端用于對互動業(yè)務(wù)分類及互動業(yè)務(wù)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源計算和分配，具體如下：令表示互動業(yè)務(wù)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源分配的二進制指示器，n表示網(wǎng)絡(luò)資源序號，b表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的序號，k表示電力業(yè)務(wù)的類型，定義電力業(yè)務(wù)的信噪比如式(1)所示；

式中，表示信道增益，表示傳輸功率，σ表示噪聲功率，D表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集合，Ω_A表示高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的集合，Ω_B表示低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的集合；

其中，基于式(1)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源分配模型如式(2)所示：

式中，a表示通信業(yè)務(wù)所占網(wǎng)絡(luò)資源的序號，ω則表示不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源在通信服務(wù)質(zhì)量指標中的權(quán)重，表示該不同業(yè)務(wù)所占用的傳輸功率，E表示網(wǎng)絡(luò)資源分配策略，R表示獎懲因子調(diào)整策略。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以服務(wù)質(zhì)量為中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化方法，其特征在于，步驟2中，所述延時約束如式(3)所示：

式中，s_lat表示延時的概率分布，下標lat表示延時；P表示概率；T_lat表示延時，表示最大允許延時，上標max表示最大值；表示延時約束概率閾值，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的QoS需求確定，上式表示在優(yōu)化過程中要確保延時超過最大允許延時的概率低于設(shè)定的概率值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以服務(wù)質(zhì)量為中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化方法，其特征在于，步驟2中，所述可靠性約束如式(4)所示：

上式中，S_rel表示電力通信業(yè)務(wù)可靠性的概率分布，其中下標rel表示可靠性；P表示概率；表示電力業(yè)務(wù)可靠性；ξ^min表示最低允許的可靠性；表示可靠性約束概率閾值，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的QoS需求確定；上標min表示最小值；，在優(yōu)化過程中要確保可靠性低于最小允許可靠性的概率低于設(shè)定的概率值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以服務(wù)質(zhì)量為中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化方法，其特征在于，步驟2中，所述誤碼率約束如式(5)所示：

式中，S_nor表示誤碼率的概率分布，下標nor表示誤碼率；C_k表示誤碼率，表示最低允許的誤碼率；表示誤碼率約束概率閾值，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的QoS需求確定；上式表示在優(yōu)化過程中要確保電力通信業(yè)務(wù)誤碼率低于最小允許誤碼率低于設(shè)定的概率值。